JP2800821B2

JP2800821B2 - Linear motor

Info

Publication number: JP2800821B2
Application number: JP61106320A
Authority: JP
Inventors: 薫西村; 和正大野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1986-05-08
Filing date: 1986-05-08
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JPS62262647A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、例えばＸ−Ｙプロッタ等に利用される小
型、軽量、高分解能のリニアモータに関する。従来の技術第２図は従来のリニア誘導モータの固定子と可動子と
の構成を示した概略図である。固定子40は、固定子鉄心41と溝部44に巻かれた巻線コ
イル42とから構成されるが、溝部44と歯部43とを有する
固定子鉄心41は、打ち抜いた電気鉄板を、積み重ねるこ
とにより形成されている。また各歯部43は、等間隔のコ
イルピッチＰで互いに位置している。固定子40からギャップＧの距離にある可動子50は、一
般に銅やアルミで組み合わされた金属板から構成されて
いる。発明が解決しようとする問題点上記した従来のリニア誘導モータの固定子には次のよ
うな問題点がある。固定子鉄心41の溝部44と歯部43とは、電気鉄板を打ち
抜いて形成したものであるから、コイルピッチＰを短
く、精度よく仕上げることが容易でない。従って、リニ
ア誘導モータの分解能（最小送り）や位置決め精度を高
めること、またモータを小型化しにくいという欠点があ
る。本発明は上記した問題点を解決するために創案された
ものであって、固定子において、短く、精度よく形成さ
れたコイルピッチを具備するリニアモータを提供するこ
とを目的としている。問題点を解決するための手段本発明に係るリニアモータは、２以上の整数値をＮと
する時、折り返し導体のピッチが等間隔に形成され、か
つこの折り返し導体の幅が前記ピッチのＮ分の１である
Ｎ個の平面コイルを、前記ピッチのＮ分の１の長さだけ
互いにピッチ方向にずらして位置させ、かつＮ個の平面
コイル各々の間に絶縁体を挿入して重ね合わせ、前記Ｎ
個の平面コイルと前記絶縁体とを一体形成した固定子を
有することを特徴とする。作用固定子を構成するＮ個の平面コイルに、各々Ｎ相電流
を流すと、Ｎ個の平面コイルは、折り返し導体の幅がピ
ッチのＮ分の１で、かつ各々Ｎ相電流に対応した電気角
ピッチだけずけれて配置されているので、平面コイル面
上に移動磁界が、隙間なく発生する。実施例本発明に係る一実施例（Ｎ＝２）として、第１図
（ａ）にリニアモータの固定子の断面図、第１図（ｂ）
に同じく平面図を示す。可動子は、従来の同一構成（図示せず）をもつが、固
定子10は、エッチングによるパターン形成法によって、
絶縁フイルム23上に導体21と導体22とが形成された平面
コイル20を、強磁性体の例えば鉄板30等上に、絶縁フイ
ルム23を回して、一体形成して構成されている。導体21
と導体22は、矩形折り返し形状をし、互いにコイルピッ
チＰの２分の１の長さだけピッチ方向にずれて、位置し
ている。なお、導体21及び導体22の幅は、コイルピッチ
Ｐの２分の１である。導体21と導体22に、互いに90度位相のずれた二相電流
を流すと、固定子10上に移動磁界が発生する。本実施例では、絶縁フイルム23上に導体21、導体22を
直接エッチングによってそのパターンを形成したが、平
面コイルを、打抜き等により予め形成しておき、これと
絶縁板とを一体系して固定子とすることが可能である。折り返し導体の形状は、導体21と導体22のように矩形
の折り返し形状に限定されず、三角形、のこぎり形、波
形等の折り返し形状とすることが可能である。また、移動磁界発生用の電源においても、二相電源に
限定されず、平面コイルをＮ層にすることによりＮ相電
源にも適応可能である発明の効果以上説明したように、この発明によれば、従来のプリ
ント基板のパターン作成技術により、平面コイルのコイ
ルピッチを短く、精度よく形成することが可能であり、
かつ平面的に見て（鉛直方向から見て）、隣り合ったコ
イル間に隙間がないよう固定子が形成されているので、
このようなリニアモータの固定子を採用すれば、磁界を
発生しない空間部分がなくなり、位置制御の不可能な領
域がなくなるので、分解能（最小送り）や位置決め精度
が向上し、また固定子の構造上、小型、軽量のリニアモ
ータを容易に製作することができるという効果を奏す
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small, lightweight, high-resolution linear motor used for, for example, an XY plotter. 2. Description of the Related Art FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a stator and a mover of a conventional linear induction motor. The stator 40 is composed of a stator core 41 and a winding coil 42 wound around the groove 44.The stator core 41 having the groove 44 and the teeth 43 is formed by stacking stamped electric iron plates. Is formed. The teeth 43 are located at equal coil pitches P. The mover 50 at a distance of the gap G from the stator 40 is generally formed of a metal plate combined with copper or aluminum. Problems to be Solved by the Invention The stator of the above-described conventional linear induction motor has the following problems. Since the groove portions 44 and the tooth portions 43 of the stator core 41 are formed by punching an electric iron plate, the coil pitch P is short, and it is not easy to finish with high accuracy. Therefore, there are disadvantages that the resolution (minimum feed) and the positioning accuracy of the linear induction motor are increased, and that the motor is difficult to miniaturize. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide a linear motor having a coil pitch that is short and accurately formed in a stator. Means for Solving the Problems In the linear motor according to the present invention, when an integer value of 2 or more is N, the pitch of the folded conductors is formed at equal intervals, and the width of the folded conductor is N times the pitch. N planar coils are shifted from each other in the pitch direction by a length of 1 / N of the pitch, and an insulator is inserted between each of the N planar coils, and The N
It is characterized by having a stator in which the planar coils and the insulator are integrally formed. When an N-phase current is applied to each of N planar coils constituting the stator, the N planar coils have an electric current corresponding to the N-phase current, the width of the folded conductor being 1 / N of the pitch. Since they are arranged shifted by the angular pitch, a moving magnetic field is generated without any gap on the plane coil surface. Embodiment As one embodiment (N = 2) according to the present invention, FIG. 1A is a sectional view of a stator of a linear motor, and FIG.
FIG. The mover has the same configuration (not shown) as the conventional one, but the stator 10 is formed by a pattern forming method by etching.
A planar coil 20 having a conductor 21 and a conductor 22 formed on an insulating film 23 is integrally formed by turning the insulating film 23 on a ferromagnetic material such as an iron plate 30 or the like. Conductor 21
The conductor 22 and the conductor 22 have a rectangular folded shape and are shifted from each other in the pitch direction by half the coil pitch P. The width of the conductor 21 and the conductor 22 is one half of the coil pitch P. When a two-phase current having a phase difference of 90 degrees is applied to the conductor 21 and the conductor 22, a moving magnetic field is generated on the stator 10. In the present embodiment, the conductors 21 and 22 are formed on the insulating film 23 by direct etching, and the pattern is formed by direct etching. It can be a child. The shape of the folded conductor is not limited to a rectangular folded shape like the conductor 21 and the conductor 22, but can be a folded shape such as a triangle, a saw, a waveform, or the like. Further, the power supply for generating the moving magnetic field is not limited to the two-phase power supply, but can be adapted to the N-phase power supply by forming the planar coil into N layers. For example, the coil pitch of the planar coil can be shortened and formed with high accuracy by the conventional printed circuit board pattern creation technology.
In addition, when viewed in a plane (when viewed from the vertical direction), the stator is formed so that there is no gap between adjacent coils.
By adopting such a linear motor stator, there is no space where no magnetic field is generated, and there is no area where position control is not possible. In addition, there is an effect that a small and lightweight linear motor can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】第１図（ａ）はこの発明に係る実施例として、リニアモ
ータの固定子の断面図、第１図（ｂ）は同じく平面図、
第２図は従来のリニア誘導モータの固定子と可動子との
構成を示した概略図である。 10……固定子、20……平面コイル、21……導体、22……
導体、23……絶縁フイルム。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (a) is a sectional view of a stator of a linear motor as an embodiment according to the present invention, FIG. 1 (b) is a plan view of the same,
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a stator and a mover of a conventional linear induction motor. 10 ... stator, 20 ... planar coil, 21 ... conductor, 22 ...
Conductor, 23 ... Insulating film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−74210（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−141413（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−16168（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−22184（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−135089（ＪＰ，Ｕ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-53-74210 (JP, A) JP-A-53-141413 (JP, A) JP-A-60-16168 (JP, A) Shokai Sho 61-22184 (JP, U) Actual opening sho 59-135089 (JP, U)

Claims

(57) [Claims] When an integer value of 1.2 or more is N, the pitch of the folded conductors is formed at equal intervals, and the width of the folded conductor is 1 / N of the pitch. The two planar coils are shifted from each other in the pitch direction by a length of 1 / N of the pitch, and an insulator is inserted between each of the N planar coils to overlap each other. A linear motor, comprising: a stator in which a coil and the insulator are integrally formed.